第四次工业革命(有时称工业4.0或工业互联网)的概念正逐渐实现。我们将看到整个价值链都实现数字化连接,自动工厂可以针对个别消费者的需求制造产品。具有联网功能的芯片与传感器相结合,将可嵌入生产流程的每个阶段,实时产生丰富的信息流。大数据分析和机器学习将令利用数据建造极为灵活的价值链成为可能。“物联网”将以18世纪纺织工业机械化、20世纪初大规模引入电力生产以及20世纪80年代广泛采用计算机制造的类似方式改变世界。
“智能工厂”如何运行
1.生产设施将实现模块化。使用标准接口和智能设施可以交换设备模块,从而更有效地重新分配生产设施。
2.制造业将变成一个分散的、自主化过程。资源将携带数码“产品内存包”,里面包括制造成品产品的所有必要信息。在进入价值链过程中,产品将自动与生产和分销设施沟通。
3.通过不间断的数据交换和机器学习,智能机器将可控制自己更有效率地工作,并将更快速地识别错误。它们将可根据未来需求的实时分析生产订单和计划自己的服务时间,根据设备实际磨损情况更换零部件,这将明显减少停机时间。
4.工作人员可以在生产过程中找到定制的产品,确定即将采取的步骤以及完成生产的剩余时间等。他们还可通过移动设备完成这些任务,这意味着他们不再需要守在生产现场。消费者也可以获得这些信息,以便于追踪自己的货物。
5.个人设施之间的界限将会消失,多家工厂甚至整个地区都将成为单一网络的组成部分。这将颠覆所有供应链,将它们变成更加灵活的增值网络,这也是制造商与供应商互动合作的基础。企业间的竞争将被网络间的竞争所取代,全新的商业模式将会崛起。
要想实现工业4.0的目标,很多技术先决条件必须到位,而这要求大量投资。
1.标准化:电子、机械、IT以及数据接口都需要实现标准化,以允许对象、产品、机器以及人类互动。
2.大数据:对大量数据进行实时分析将需要数据处理能力大幅提高,2020年有望翻20倍。
3.通信基础设施:工业4.0将依赖于全面的、强大的、可靠的、安全的通信基础设施。这将需要大量建造基础设施,包括短距离(如无线局域网)和长距离(固定和移动通信网络)设施。
4.IT安全:工业4.0网络内的数据安全和完整性非常关键。任何漏洞都可能导致数据损失、知识产权遭窃、生产过程遭破坏或被操纵等。